正文

請對腳下(xià)的土壤多一(yī)份尊重和關愛！

民以食爲天，保障糧食供給安全是确保社會穩定的基礎。萬物(wù)土中(zhōng)生(shēng)，土壤是糧食生(shēng)産的核心，也是地球生(shēng)命的基石。那麽，你知(zhī)道土壤是怎麽形成的嗎(ma)？土壤有哪些類型？土壤也有生(shēng)老病死嗎(ma)？


土壤由礦物(wù)質、有機物(wù)質、水分(fēn)、空氣組成，與大(dà)氣圈、水圈、岩石圈和生(shēng)物(wù)圈一(yī)起構成了自然環境的五大(dà)圈層。土壤陳鋪在地球陸地表面，猶如一(yī)層皮膚保護着地球，也供養着不計其數的陸地生(shēng)命。因此，土壤學家将其形象地比喻爲“地球的皮膚”。
大(dà)部分(fēn)的土壤大(dà)緻可以分(fēn)爲A，B，C三層。A層，又(yòu)叫表土層或者腐殖質層，是植物(wù)生(shēng)長、動物(wù)和微生(shēng)物(wù)活動最頻(pín)繁的層次，也最易受人類的擾動。B層，又(yòu)叫心土層，處于土壤剖面的中(zhōng)間層次，包含大(dà)量從表土淋溶下(xià)來的物(wù)質。比如，由于下(xià)雨或者灌溉，礦物(wù)質鹽類或細顆粒物(wù)質等從表層土壤中(zhōng)遷移到下(xià)層。由于有物(wù)質的移動和澱積，所以表土層和心土層最能反映出土壤形成過程的特點。C層，又(yòu)叫母質層，這是一(yī)個非常形象的名稱，母質層就像母親一(yī)樣，源源不斷地爲土壤的形成提供原材料。




土壤是怎麽來的？


土壤主要是岩石受到風化作用演變過來的。它需要走過一(yī)段漫長的“打怪升級”之路，經過複雜(zá)的物(wù)理、化學和生(shēng)物(wù)作用，才能從一(yī)塊光秃秃、硬邦邦的石頭，變成我(wǒ)們常見的供養萬物(wù)的肥沃土壤。母質、氣候、生(shēng)物(wù)、地形、時間五大(dà)關鍵因素，會綜合影響到土壤的形成。
在演變開(kāi)始的時候，隻有裸露在地球表面的岩石，絲毫看不到土壤的身影。
岩石在風吹、日曬和雨淋等外(wài)界環境的作用下(xià)，發生(shēng)一(yī)系列物(wù)理、化學變化，日積月累，最終被侵蝕成碎屑，形成土壤的最原始部分(fēn)——成土母質。
接着，生(shēng)物(wù)作爲土壤形成過程中(zhōng)最活躍的因素，參與到有機物(wù)質的形成。土壤中(zhōng)的各種動植物(wù)殘體(tǐ)、微生(shēng)物(wù)及其分(fēn)解和合成的各種有機物(wù)質等，構成了土壤有機質。土壤有機質能夠改善土壤通透性，增加土壤肥力和增加土壤生(shēng)物(wù)多樣性，是土壤形成的重要标志(zhì)。
另外(wài)，地形通過對物(wù)質、能量的再分(fēn)配，間接地影響土壤的形成。母質和地形是比較穩定的影響因素，氣候和生(shēng)物(wù)則是比較活躍的影響因素，它們在土壤形成中(zhōng)的作用随着時間的演變而不斷變化。土壤是一(yī)個經曆着不斷變化的自然實體(tǐ)，并且它的形成過程是相當緩慢(màn)的。形成1厘米厚的土壤，可能需要幾百年的時間，而形成1米厚的土壤則需要上萬年的時間。因而民間有“千年龜，萬年土”的說法。對于人類來說，我(wǒ)們終其一(yī)生(shēng)都無法完整見證哪怕是1厘米土壤的形成。


土壤有什麽作用？


萬物(wù)土中(zhōng)生(shēng)。土壤最重要的功能是能夠生(shēng)長植物(wù)，産出糧食。當然，土壤還有許許多多非常重要的功能：
她是無數動物(wù)的家園樂土。蚯蚓在土壤中(zhōng)走完自己的一(yī)生(shēng)；螞蟻在土壤中(zhōng)挖出一(yī)條條複雜(zá)的地道；兔子一(yī)生(shēng)要挖好多個地洞躲避獵殺，因此有狡兔三窟的說法；就連天上飛的翠鳥和貓頭鷹，也喜歡把自己的家安在土壤裏。
她能夠調蓄洪水，降低它的危害。當洪水來臨的時候，是土壤沖在了抗洪搶險的第一(yī)線，依靠自己的蓄水能力，土壤爲我(wǒ)們豎起來抵擋洪水的第一(yī)道屏障。
她能夠保存曆史遺迹。三星堆裏的珍貴文物(wù)，正是有了土壤的保護，才能夠穿越三千多年的曆史長河，幫助我(wǒ)們還原一(yī)個關于古人的社會。
土壤與人類社會的發展息息相關。如果土壤遭到嚴重破壞，人類的文明也将遭受重創。古巴比倫是世界四大(dà)文明古國之一(yī)。然而，由于人口增長，加上戰争連連，當地居民爲了擴大(dà)耕地，對森(sēn)林濫砍濫發，對草地過度放(fàng)牧，造成了嚴重的水土流失，結果使原本肥沃的土地成了荒蕪之地，一(yī)個燦爛的文明就此湮滅。


“五色土”的由來



在北(běi)京的中(zhōng)山公園裏，有一(yī)處獨特的方形祭壇常常引得遊人駐足觀看，它就是社稷壇。社稷壇是中(zhōng)國古代皇帝祭祀土地神和五谷神的地方。每年農曆二月，皇帝就會到社稷壇祈求五谷豐登、國泰民安。壇的上方，按照東西南(nán)北(běi)中(zhōng)的方位布局，鋪墊來自全國各地納貢而來的青、白(bái)、紅、黑、黃五種顔色不同的土壤，因而又(yòu)被稱作“五色土”。

“五色土”的布局大(dà)緻反映了我(wǒ)國土壤的分(fēn)布格局。東部面朝大(dà)海，處于我(wǒ)國地勢的第三階梯，河網密集，水資(zī)源豐富，因而這裏的土壤長期處于淹水的狀态。這使得土壤中(zhōng)的礦物(wù)氧化鐵被還原成氧化亞鐵，因而呈現灰綠色，也就是青色。西部氣候幹旱，土壤中(zhōng)的可溶性鹽在蒸散作用下(xià)随水分(fēn)往上運動從而聚集在土壤表層，與土壤中(zhōng)的石膏等礦物(wù)一(yī)起，呈現出白(bái)色。南(nán)方氣候高溫多雨，豐富的雨水将大(dà)量易溶于水的礦物(wù)質沖刷掉，剩下(xià)了大(dà)量的鐵鋁氧化物(wù)，因而呈現紅色。北(běi)方氣候濕潤而寒冷，土壤中(zhōng)的黑色腐殖質分(fēn)解十分(fēn)緩慢(màn)。它們掩蓋了土壤礦物(wù)的顔色，從而呈現黑色。黃土則主要分(fēn)布于地處黃河流域的黃土高原，橫跨青海、甘肅、甯夏等多個省區。
事實上，我(wǒ)國的土壤類型遠不止五種。就像世界上沒有兩片完全相同的葉子一(yī)樣，世界上也沒有兩塊完全相同的土壤。我(wǒ)國國土面積廣闊，南(nán)北(běi)東西跨越多個氣候區。與其他國家相比，我(wǒ)國的土壤類型可說是首屈一(yī)指。



一(yī)方水土養一(yī)方人


除了顔色差别之外(wài)，“五色土”在生(shēng)産性能上也有很大(dà)的差别。河網密布的東部地區，分(fēn)布着大(dà)量的青土。青土養分(fēn)含量高，非常适合水稻的種植。作爲亞洲人主要的糧食作物(wù)，水稻對于我(wǒ)們的重要性不言而喻。由于長期種植水稻，稻田中(zhōng)的土壤性質發生(shēng)了顯著變化，因此人們常把稻田中(zhōng)土壤直接叫做水稻土，它是青土的主要代表。西部白(bái)土鹽分(fēn)含量高，也稱鹽堿土，農業生(shēng)産利用較爲困難。不過，鹽堿土地區的鹽湖是非常美麗的自然景觀。例如，茶卡鹽湖景區，每年都吸引大(dà)量的遊人前去(qù)打卡拍照。南(nán)方的紅土地區，雨水和熱量資(zī)源豐富，生(shēng)産力高，是我(wǒ)國重要的商(shāng)品糧、林木和經濟作物(wù)基地。比如，甜美的柑橘就在南(nán)方得到了廣泛種植。北(běi)方的黑土養分(fēn)含量十分(fēn)豐富，生(shēng)長的作物(wù)常常具有很高的品質。例如，地處黑龍江甯安市的響水村(cūn)，因其土壤發育于火(huǒ)山灰之上，具有豐富的有機質、礦物(wù)質和微量元素，加之晝夜溫差大(dà)、灌溉水質好，産出了馳名中(zhōng)外(wài)的“響水大(dà)米”，甚至有着“中(zhōng)國米王”的稱号。黃土高原的土壤土質細膩，耕作曆史悠久，孕育了燦爛的中(zhōng)華文明。


土壤需要你我(wǒ)的關愛



土壤是那麽地默默無聞，無私地爲人類的生(shēng)存發展做出了巨大(dà)貢獻。然而，土壤自身的“健康狀況”卻不容樂觀。城市化進程的加快，使得大(dà)量的水稻土被轉成建設用地，嚴重擠壓了原本就不充足的耕地資(zī)源，使得我(wǒ)國可用的耕地面積快速逼近紅線，人地矛盾變得更爲突出。西部鹽土地區氣候幹燥，大(dà)風一(yī)吹的時候，很容易卷起地方的土壤顆粒漫天飛揚，嚴重時常常引起沙塵暴，威脅人畜安全。長期以來，由于土壤利用不合理，南(nán)方紅壤水土流失十分(fēn)嚴重，生(shēng)産性能大(dà)爲下(xià)降。失去(qù)了生(shēng)産力的紅壤，就像是一(yī)片紅色的沙漠。黑土本來品質非常高，但是由于不注重水土保持，大(dà)量的養分(fēn)在暴雨過後白(bái)白(bái)地流失掉了。另外(wài)，過于追求糧食産量，一(yī)些作物(wù)種植比例過大(dà)，嚴重消耗了黑土中(zhōng)的養分(fēn)。形成1厘米的土壤需要幾百年，而黑土正在以每年約1厘米的速度流失。如果不加以保護，按照現在的流失速度，也許再過幾十年，肥沃的黑土将不複存在。黃土高原的地形千溝萬壑，是我(wǒ)國水土流失最爲嚴重的區域。每年都有大(dà)量的泥沙流進黃河，既淤塞了河道，又(yòu)降低了土壤質量，使得黃土高原的生(shēng)态環境極其脆弱。
除了水土流失之外(wài)，越來越嚴重的土壤污染也極大(dà)地損害了土壤的健康。比如，近年來新聞上頻(pín)頻(pín)播報的土壤镉污染事件就是因爲含有大(dà)量镉元素的污水污染了土壤。土壤健康受到損害後，也會牽連到人類。人們如果長期使用镉元素超标的大(dà)米，将會患上一(yī)種全身骨痛的可怕疾病，俗稱“痛痛病”，痛苦一(yī)生(shēng)。
土壤是糧食生(shēng)産的根基，表層土壤的流失和污染将嚴重威脅糧食生(shēng)産，加劇糧食價格的波動，引發社會動蕩，使得無數的人們陷入貧窮和饑餓之中(zhōng)。因此，當我(wǒ)們關心糧食安全的時候，更應該懷着一(yī)顆感恩的心，對腳下(xià)的土壤多一(yī)份尊重和關愛。就像作家林語堂先生(shēng)說的那樣，“和草木爲友，與泥土相親”。
來源：農環視界
作者：楊順華（中(zhōng)國科學院南(nán)京土壤研究所、中(zhōng)國土壤學會科普工(gōng)作委員(yuán)會委員(yuán)） 
本文已發表于《少年科學畫報》2020年第6期，有修改。


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